[发明专利]基于激光束热处理的金属部件表面涂层强化方法

权利要求书

1.基于激光束热处理的金属部件表面涂层强化方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1、将金属部件表面通过砂纸打磨形成多个同心分布的磨砂环带区，相邻磨砂环带区之间无间隙分布；

步骤2、将打磨后的金属部件置入清洗液中，通过超声波清洗机清洗金属部件表面的碎屑与污质；

步骤3、将纳米涂液涂抹在金属部件的磨砂环带区，并通过激振器初步振动金属部件以使纳米涂液在磨砂环带区的同直径区域均匀分布；

步骤4、采用激光器装置输出与不同磨砂环带区对应的环带激光束，通过环带激光束由内而外依次对磨砂环带区进行激光热处理，同时通过激振器二次振动金属部件；以使金属部件表面吸热后从高区向低区扩散时，纳米涂液逆向流动嵌入金属部件表面形成强化表面层；

同一所述磨砂环带区沿远离圆心方向的磨砂程度逐渐加大，内侧磨砂环带区中低程度区的磨砂程度小于外侧磨砂环带区中高程度区的磨砂程度；

所述相邻磨砂环带区设有连接高程度区、低程度的缓冲区域；

所述磨砂环带区中高程度区至低程度区的磨砂程度变化呈正弦波中增长趋势减缓的四分之一波长状。

2.如权利要求1所述的基于激光束热处理的金属部件表面涂层强化方法，其特征在于，所述磨砂环带区沿直径方向的宽度相同，宽度范围为3-5mm。

3.如权利要求1所述的基于激光束热处理的金属部件表面涂层强化方法，其特征在于，所述激振器初步振动频率为8-16HZ。

4.如权利要求1所述的基于激光束热处理的金属部件表面涂层强化方法，其特征在于，所述激振器二次振动频率为200-250HZ。

5.如权利要求1所述的基于激光束热处理的金属部件表面涂层强化方法，其特征在于，所述激光器装置输出的激光脉冲宽度为30-60ps，激光功率密度为300-400MW/cm²。

6.如权利要求1所述的基于激光束热处理的金属部件表面涂层强化方法，其特征在于，所述激光器装置为环形激光器。

7.如权利要求1所述的基于激光束热处理的金属部件表面涂层强化方法，其特征在于，所述清洗液由以下成分组成：18-25g/ml的双氧水、22-26g/ml的氢氧化钠、6-8g/ml的柠檬酸钠、8-12g/ml的磷酸二氢钠、30-45g/ml的乙醇。

8.如权利要求1所述的基于激光束热处理的金属部件表面涂层强化方法，其特征在于，所述纳米涂液由以下重量份成分组成：纳米二氧化钛45-55份、纳米二硫化钨10-15份、铜镍纳米合金20-25份、纳米二氧化锆15-20份。